本文試圖從OIML R76對(duì)電子秤環(huán)境制約因素的規(guī)定入手，結(jié)合使用現(xiàn)場(chǎng)氣候條件的 基本概念分析與計(jì)算，充分論述了室外氣候條件下電子秤的最大檢定分度數(shù)n值不能大于3000 的理由，并呼吁我國(guó)計(jì)量監(jiān)督執(zhí)法部門與制造廠商、用戶應(yīng)該共同遵循這一國(guó)際通用的計(jì)量法規(guī)。

前言

目前非自動(dòng)衡器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，就是國(guó)際法制計(jì)量 組織OIML)起草的R7《非自動(dòng)衡器》國(guó)際建議，該 建議將非自動(dòng)衡器產(chǎn)品的技術(shù)條件與檢定規(guī)程作了 合并。OIMLR76國(guó)際建議實(shí)際上就是目前國(guó)際上 唯一的非自動(dòng)衡器通用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與檢定規(guī)程。

我國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 555-9《非自動(dòng)秤 通用檢定規(guī)程》與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7722- 200《電子臺(tái) 案秤》，在技術(shù)內(nèi)容上全面采用了國(guó)際法制計(jì)量組織 (OIML) R76國(guó)際建議。特別是檢定規(guī)程經(jīng)過(guò)近10 年全國(guó)范圍的宣貫，巳普遍被國(guó)內(nèi)同行所接受并采 用。但是在規(guī)程執(zhí)行中還有不少條款并沒(méi)有引起我 國(guó)計(jì)量監(jiān)督執(zhí)法部門與制造廠商、用戶的重視，例如 OIML R76在衡器的影響量和制約因素中明確規(guī) 定，一般室外條件下使用的電子秤最大檢定分讀數(shù)n 值不能大于3000。但遺憾的是，近年來(lái)我國(guó)有相當(dāng) 多的電子秤產(chǎn)品，在計(jì)量監(jiān)督執(zhí)法部門和制造廠商、用 戶間的產(chǎn)品供需技術(shù)要求中，視這一規(guī)定于不顧，市 場(chǎng)上最大檢定分度數(shù)n值大于3000的產(chǎn)品比比皆 是。制造廠商一味迎合用戶的需要，不顧現(xiàn)場(chǎng)的使用 環(huán)境，互相攀比高精度，使戶外使用電子秤的最大檢定 分度數(shù) n=4000、5000、6000、8000 甚至 10000 以上。 而相當(dāng)一部分計(jì)量監(jiān)督技術(shù)機(jī)構(gòu)，在檢定中往往也 認(rèn)同這一做法，從而造成嚴(yán)格按計(jì)量法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)生 產(chǎn)的電子秤沒(méi)有市場(chǎng)，而不符合此規(guī)定的產(chǎn)品卻大有市 場(chǎng)，而且近來(lái)有越演越烈之勢(shì)。筆者認(rèn)為不顧使用環(huán)境 一味追求高精度的不正之風(fēng)必須止步！

1.使用環(huán)境影響量與制約因素

國(guó) 際 法 制 計(jì) 量 組 織 ( OIML) R76 國(guó) 際 建 議 在 1992年版的其它影響量和制約因素的技術(shù)要求條款中，很明確地規(guī)定：對(duì)于室外安裝又無(wú)適當(dāng)?shù)挚?/span> 氣候條件保護(hù)措施（suitable protection against atmospheric conditions)的衡器，若其檢定分度數(shù)n相對(duì)過(guò)大，則通常滿足不了計(jì)量要求和技術(shù)要求。 (一般而言，n值不能超過(guò)3000。此外，對(duì)汽車衡或軌道衡，其檢定分度值應(yīng)不小于10kg)。這些限制也應(yīng) 適用于組合式電子秤或多范圍衡器的各個(gè)稱量范圍， 或適用于多分度電子秤的各局部稱量范圍。”005年 最新2CD版的OIML R76對(duì)這一問(wèn)題又作了進(jìn)一 步的說(shuō)明n值=3000僅在極為特殊的測(cè)量中能夠超 過(guò)(can only be exceeded with very special measures) ” (見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1])。也就是說(shuō)，只有在特殊的建立標(biāo) 準(zhǔn)條件下或作控制衡器時(shí)，可臨時(shí)使檢定分度數(shù)n 超過(guò)3000。我國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 555-9《非 自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2])與最新國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)GB/T7722-200《電子臺(tái)案秤》：見(jiàn)參考文獻(xiàn)[3J 也針對(duì)上述要求作了相應(yīng)的規(guī)定。

上述規(guī)定解釋如下：

(1)戶外或半戶外使用的衡器，如無(wú)適當(dāng)?shù)挚箽夂驐l件的保護(hù)措施時(shí):

——對(duì)于單秤臺(tái)、單范圍、單分度衡器：最大檢 定分度數(shù) n 值不能夠超過(guò) 3000。

—對(duì)于組合式電子秤、多范圍電子秤的各個(gè)稱量 范圍，或多分度衡器的各局部稱量范圍：ni值也不能 夠超過(guò) 3000。

例如：用于露天或半露天貿(mào)易市場(chǎng)的ACS-15kg 電子計(jì)價(jià)秤，無(wú)適當(dāng)?shù)挚箽夂驐l件的保護(hù)措施也就 是無(wú)防御刮風(fēng)、下雨，無(wú)防日曬或環(huán)境高低溫超出 產(chǎn)品允許溫度范圍）等保護(hù)措施時(shí)，n或ni值≤3000。如單分度，則e≥5g，如多分度、多范圍Max1= 6kg，Max2=15kg)，則 e1≥2g，e2≥5g。

又如：用于露天或半露天貿(mào)易市場(chǎng)的TCS-300kg 電子臺(tái)秤，無(wú)適當(dāng)氣候保護(hù)措施時(shí)，n或ni值≤ 3000。如單分度，則e≥100g，如多分度、多范圍 (Max1=100kg，Max2=300kg)，則 e1≥50g，e2≥100g。

(2)汽車衡或軌道衡，除了應(yīng)滿足上述條款n 或ni值≤3000)外，還應(yīng)滿足其檢定分度值不小于 10kg。舉例說(shuō)明如下表1:

目前我國(guó)的汽車衡或軌道衡產(chǎn)品能夠完全按上 述要求生產(chǎn)的為數(shù)不多，特別是最大秤量40t、50t、 80t、100t的往往都按檢定分度值e=10kg，豈不知最 大檢定分度數(shù)n值分別達(dá)到了 4000、5000、8000、 10000。而最大秤量10t、20t的往往都按檢定分度值 e=5kg大大超過(guò)了第1) ( 2)條的規(guī)定。此問(wèn)題應(yīng)引 起國(guó)內(nèi)同行計(jì)量監(jiān)督執(zhí)法部門與制造廠商、用戶） 的足夠重視。

也許國(guó)內(nèi)不少電子秤制造商會(huì)提出，現(xiàn)在中國(guó)是 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，用戶需求是供貨商的最大目標(biāo)。但是，大 家別忘了用戶需求必須要有一個(gè)前提，那就是要相 信科學(xué)規(guī)律，要符合計(jì)量法律法規(guī)。離開(kāi)了這一大 前提就談不上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的用戶需求。下面本人就 OIMLR76在此條規(guī)定上的理由作出論述。

2.氣候條件的分析與計(jì)算

2.1大氣壓影響

由于地球周圍大氣的重量而產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即大 氣壓強(qiáng)簡(jiǎn)稱氣壓），是氣候條件變化的重要因素之 一。其大小與高度、溫濕度等條件有關(guān)。在高山上的 大氣壓小于地面上的大氣壓，在水平方向上，大氣壓 的差異會(huì)引起空氣的流動(dòng)。大氣壓力變化會(huì)造成物 體重量的變化。因此，在OIMLR60稱重傳感器》中 規(guī)定，當(dāng)大氣壓力變化1kPa時(shí)，傳感器輸出變化不 得大于最小檢定分度值Vm；見(jiàn)參考文獻(xiàn))。即使電子秤用的傳感器巳經(jīng)過(guò)大氣壓力影響試驗(yàn)，使用 地點(diǎn)的溫濕度等條件的變化也會(huì)造成空氣中水汽 壓強(qiáng)的變化，以及大氣環(huán)流、低氣壓、低壓槽、高氣 壓、高壓脊等氣候變化，從而影響到高準(zhǔn)確度計(jì)量。

2.2溫度影響

溫度是標(biāo)志物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增減 的物理量。電子秤使用場(chǎng)地的溫度變化是直接導(dǎo)致準(zhǔn) 確度下降的重要因素。

在最新的OIML R76- 2005： 2CD)中除了整機(jī)溫度測(cè)試外，還針對(duì)六線制稱重傳感器的長(zhǎng)線溫度補(bǔ)償?shù)姆答伖δ埽笥秒娎|模擬電阻器對(duì)電纜長(zhǎng)度 的不同，受溫度影響引起的量程變化進(jìn)行測(cè)試。對(duì)零 點(diǎn)與最大模擬）載荷之間的量程與整個(gè)衡器溫度范 圍相對(duì)應(yīng)的溫度變化，可能會(huì)引起電阻的變化。對(duì)應(yīng) 于最小與最大工作溫度范圍的電阻變化量ARiemp。 應(yīng)用下列公式確定見(jiàn)參考文獻(xiàn):

一般情況下，電子秤如無(wú)特殊要求，適用溫度范圍 都為-10°C-40°C，電子秤型式批準(zhǔn)的溫度測(cè)試也按此 范圍進(jìn)行。對(duì)于⑩級(jí)秤，一般要求達(dá)到n=3000時(shí)的 mpe指標(biāo)。但是在夏天烈日當(dāng)空的露天條件下，特別 是沒(méi)有遮陽(yáng)措施的汽車衡或軌道衡產(chǎn)品的上蓋板或 鋼軌表面溫度一般要高出地面氣溫近10-30°C，例 如，當(dāng)氣溫為30°C時(shí)，可測(cè)得產(chǎn)品的表面溫度達(dá) 40-60C，這與規(guī)定的使用場(chǎng)地的溫度范圍有較大的 區(qū)別。對(duì)于北方高寒地區(qū)，同樣如不采取特殊措施， -10°C的使用溫度是遠(yuǎn)不夠的。據(jù)本人所知，目前國(guó) 內(nèi)對(duì)高寒地區(qū)使用的秤臺(tái)傳感器采取加熱保護(hù)措施 的廠家微乎其微。在這種現(xiàn)場(chǎng)溫度超出了規(guī)定使用 溫度范圍的衡器又如何保證得了 n=3000準(zhǔn)確度的 計(jì)量呢？

2.3濕度影響

濕度表示大氣干濕程度的物理量。常用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度來(lái)評(píng)定。

絕對(duì)濕度一單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì) 量。例如，20°C空氣中水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，為17.3gm3。

相對(duì)濕度 空氣中實(shí)際所含水蒸氣密度（或壓強(qiáng)）和同溫度下飽和水蒸氣密度或壓強(qiáng)）的百分 比值。單位為％R.H。

通常情況下，OIML R76規(guī)定電子秤型式批準(zhǔn)的濕 熱測(cè)試僅做20°C時(shí)50%R.H到規(guī)定高溫時(shí)85%R.H 再回到20°C時(shí)50%R.H的濕熱穩(wěn)定試驗(yàn)，對(duì)于⑩級(jí) 秤，一般要求達(dá)到n=3000時(shí)的mpe指標(biāo)。但是實(shí)際 上，在南方的梅雨季節(jié)，電子秤現(xiàn)場(chǎng)的大氣濕度要遠(yuǎn)高 出85%R.H。在廣東等省大部分南方地區(qū)的雨季實(shí) 際水蒸氣達(dá)到飽和液體和蒸氣平衡），甚至墻壁淌 水，相對(duì)濕度近100%。在這種現(xiàn)場(chǎng)使用的衡器如何 保證得了 n=3000準(zhǔn)確度的計(jì)量。如果在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 或檢定規(guī)程中，規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境濕度不得大于 85%R.H或90%R.H，那么大量露天或半露天甚至室 內(nèi)使用而無(wú)除濕措施的衡器將無(wú)法在高濕氣候條件 下使用。

2.4風(fēng)力影響

風(fēng)的概念在氣象上常指空氣在水平方向的流 動(dòng)。通常用風(fēng)向和風(fēng)速或風(fēng)級(jí)）表示。風(fēng)能使干冷和 暖濕氣流交換。風(fēng)能使被稱物體移動(dòng)。因此，風(fēng)力的 大小將直接影響到露天和半露天使用衡器的計(jì)量準(zhǔn) 確度。

風(fēng)力的大小等級(jí)是根據(jù)風(fēng)對(duì)地面物體影響程度 而定出。一般稱蒲福Francis Beaufort)風(fēng)級(jí)”共分 18個(gè)等級(jí)。現(xiàn)將部分較小的風(fēng)級(jí)列下表I見(jiàn)參考文 獻(xiàn):

從上述風(fēng)級(jí)表中可看出，當(dāng)風(fēng)級(jí)不低于2級(jí)時(shí)， 漁船張帆，可隨風(fēng)移動(dòng)2-3km/h。樹(shù)葉響動(dòng)，風(fēng)向標(biāo) 轉(zhuǎn)動(dòng)。即可造成由小到大的稱量誤差。當(dāng)風(fēng)級(jí)不低于 6級(jí)時(shí)，就可能造成短時(shí)間內(nèi)風(fēng)速?gòu)?qiáng)弱變化劇烈的 陣風(fēng)，甚至暴風(fēng)。風(fēng)除了水平方向移動(dòng)外，也可能從上 到下傾斜或垂直移動(dòng)，此時(shí)對(duì)秤臺(tái)的稱重影響更大。

要了解風(fēng)力的大小，首先應(yīng)討論風(fēng)壓的計(jì)算見(jiàn) 參考文獻(xiàn)[6])。根據(jù)伯努利方程可得出風(fēng)的動(dòng)壓公 式如下：

由式6)可知，只要巳知風(fēng)速即可求得風(fēng)壓。現(xiàn) 在我們將風(fēng)級(jí)6級(jí)時(shí)最大風(fēng)速13.8m/s代入上式， 得到風(fēng)壓Wp=0.12 kN/m2)。也就是說(shuō)每平方米的迎 風(fēng)面積承受約0.12kN的風(fēng)力。

風(fēng)力大小對(duì)被稱物稱量誤差的影響，可用下式 表示：

現(xiàn)舉例一臺(tái)汽車衡或軌道衡，6級(jí)陣風(fēng)，風(fēng)向與 地面夾角為30°，風(fēng)壓Wp=0.12kN/m2，根據(jù)一般汽車 衡或軌道衡的迎風(fēng)面積假設(shè)為2m2，風(fēng)的推力即可 達(dá)到0.24kN，而對(duì)被稱物就可產(chǎn)生0.12kN的垂直 分力，也就是說(shuō)對(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生12.2kg的誤差。當(dāng) 風(fēng)向與地面夾角為45°，當(dāng)風(fēng)的推力還是0.24kN 時(shí)，就可對(duì)被稱物產(chǎn)生0.17kN的垂直分力，也就是 說(shuō)對(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生17.3kg的誤差。大家都知道一般 在刮風(fēng)季節(jié)，6級(jí)以上的陣風(fēng)也是很正常的，但是如 果風(fēng)力大到7-8級(jí)以上，推力增大，上述的誤差將 更大。從上述計(jì)算可以充分說(shuō)明衡器露天或半露天 使用時(shí)，由于風(fēng)力的原因，檢定分度數(shù)不能大于 3000的理由。

2.5雨雪影響

降水物——從云、霧中下降的液態(tài)如雨）或固 態(tài)水分如雪、冰雹），或近地氣層中水汽凝于物體上 的霜、露均稱為降水物。

降水量一一在一定時(shí)段內(nèi)，降落到地面上的降 水所積成的水層深度，以毫米數(shù)表示。

對(duì)于露天使用的汽車衡或軌道衡，如果在下雨 天繼續(xù)計(jì)量，即使不考慮天氣濕度的影響，也要考慮 降水物對(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生的影響。現(xiàn)假設(shè)一臺(tái)3.4X 18m的汽車衡，下雨時(shí)即使不考慮被稱汽車上積水 深度造成重量的變化，單秤臺(tái)上蓋板18m長(zhǎng)度上假 設(shè)有1cm不平整造成的積水深度，照下式推算：

由上式8)可推算出，由于雨水而對(duì)空秤臺(tái)零點(diǎn) 產(chǎn)生153kg的稱量誤差。

上述問(wèn)題說(shuō)明了在下雨天時(shí)，如果進(jìn)行計(jì)量將 會(huì)帶來(lái)很大的稱量誤差。現(xiàn)在一般檢定機(jī)構(gòu)知道雨 天不能檢定， 但是在實(shí)際使用中又有多少用戶重視 雨天不能計(jì)量呢？

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，國(guó)際法制計(jì)量組織OIML R76國(guó)際 建議規(guī)定了對(duì)于室外安裝又無(wú)適當(dāng)?shù)挚箽夂驐l件的 保護(hù)措施的電子秤，檢定分度數(shù)n值不能夠超過(guò) 3000。從使用現(xiàn)場(chǎng)氣候條件的各種影響因素分析，可 得出此規(guī)定的合理性。我國(guó)目前有相當(dāng)一部分電子秤生產(chǎn)企業(yè)，包括一些很有影響力的企業(yè)，依然將使用 現(xiàn)場(chǎng)氣候條件于不顧，片面追求衡器的高準(zhǔn)確度，銷 售中在用戶面前互相攀比高準(zhǔn)確度，而使用中不管現(xiàn)場(chǎng)氣候條件對(duì)電子秤的準(zhǔn)確度影響有多少。片面認(rèn)為只要一次標(biāo)定達(dá)到 了高準(zhǔn)確度，就認(rèn)為該秤可以按高準(zhǔn)確度使用。他 們往往忘記了，電子秤的準(zhǔn)確度的評(píng)定是以使用中的 稱量結(jié)果為依據(jù)的。不考慮環(huán)境因素，只把在理想 狀態(tài)下的稱量結(jié)果作為電子秤稱量依據(jù)，是站不住腳 的。大家如果感興趣的話，可以將世界上一些工業(yè) 發(fā)達(dá)國(guó)家的電子秤產(chǎn)品作測(cè)試比較，無(wú)論是地上衡、汽 車衡還是軌道衡，可靠性往往高于我國(guó)的產(chǎn)品，但是 準(zhǔn)確度一般以滿足使用要求即可。

上述的論點(diǎn)與分析計(jì)算充分證明了一般室外氣 候條件下電子秤的最大檢定分讀數(shù)n值不能大于 3000的理由。在此，本人再一次呼吁我國(guó)計(jì)量監(jiān)督 執(zhí)法部門與制造廠商、用戶共同遵循這一計(jì)量法規(guī)。 刻不容緩！